Если эффективно и безопасно расширенный в пациентах DMD, эта техника могла бы привести к одному из первого успешного генома основанное на редактировании лечение этого смертельного заболевания, сказали исследователи.DMD, наиболее распространенная и серьезная форма мышечной дистрофии среди мальчиков, характеризуется прогрессивным вырождением мышц и слабостью. Это вызвано мутациями в гене X-linked DMD, который кодирует белок dystrophin. Болезнь поражает каждого 5000-го мальчика, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний и других оценок, и часто приводит к преждевременной смерти к началу 30-х.
Хотя генетическая причина DMD была известна в течение почти 30 лет, никакие эффективные лечения не существуют. Болезнь ломает мышечные волокна и заменяет их волокнистой или жировой тканью, заставляя мышцу постепенно слабеть. Это условие часто приводит к заболеванию сердечных мышц, или кардиомиопатии, главной причине смерти в этих пациентах.
В исследовании, опубликованном в Науке, исследователи UTSW использовали редактирующий ген подход к постоянно правильному мутация DMD, которая вызывает болезнь у молодых мышей.«Это отличается от других терапевтических подходов, потому что это устраняет причину болезни», сказали ведущий автор доктор Эрик Олсон, председатель Молекулярной биологии и Соруководитель Научно-исследовательского центра Кооператива Мышечной дистрофии сенатора Пола Д. Веллстоуна в Юго-западном UT.В 2014 команда доктора Олсона сначала использовала эту технику – названный CRISPR/Cas9-mediated редактирование генома – чтобы исправить мутацию в зародышевой линии мышей и предотвратить мышечную дистрофию. Это проложило путь к новому геному основанная на редактировании терапия в DMD.
Это также создало несколько проблем для клинических применений генного редактирования. Так как редактирование зародышевой линии не выполнимо в людях, стратегии должны были бы быть разработаны, чтобы поставить редактирующие ген компоненты послеродовым тканям.
Чтобы проверить это, исследователи поставили редактирующие ген компоненты мышам через adeno-связанный вирус 9 (AAV9). Мыши DMD отнеслись с этой техникой, произвел dystrophin белок и прогрессивно показывал улучшенную структуру и функцию скелетной мышцы и сердца.«AAV9 может эффективно заразить людей определенным для ткани способом, но он не вызывает человеческую болезнь или токсичность. Это – молекулярная ракета для генотерапии», сказал доктор Леонела Амоэзий, постдокторский исследователь в лаборатории Олсона и автор co-лидерства исследования с доктором Ченгзу Лонгом, Преподавателем Молекулярной биологии.
«Система CRISPR/Cas9 – адаптивная иммунная система одноклеточных организмов против вторгающегося вируса. Как ни странно, эта система была угнана, мы упаковали ее в непатогенный вирус и исправили генетическую мутацию в модели животных», добавил доктор Лонг.Редактирующая геном технология CRISPR, которая была разработана исследователем в Калифорнийском университете в Беркли, была выбрана как «Прорыв года» научное развитие Наукой.«Это исследование представляет очень важное переводное применение редактирования генома мутаций DMD у молодых мышей.
Это – твердый шаг к практическому лечению для DMD», сказала доктор Ронда Бэссель-Дуби, профессор Молекулярной биологии и Co-научный-руководитель геномного проекта редактирования с доктором Олсоном в Центре Wellstone.«Значительно, в принципе, та же самая стратегия может быть применена к многочисленным типам мутаций в человеческих пациентах DMD», добавил доктор Олсон, который также занимает должность директора Центра Hamon Регенеративной Науки и Медицины, и держит Энни и Вилли Нельсона Профессоршипа в Исследовании стволовых клеток, Pogue Выдающийся Стул в Исследовании в области Сердечных Врожденных дефектов и Роберт А. Уэлч Выдающийся Стул в Науке.Теперь, исследовательская группа работает, чтобы применить эту редактирующую ген технику к клеткам от пациентов DMD и в больших преклинических моделях животных.Это отмечает первое основное открытие Центра UTSW Wellstone, который был недавно основан с $7,8 миллионами в финансировании из Национальных Институтов Здоровья.
UTSW – один из шести Центров Wellstone по всей стране, которые работают, чтобы перевести научные результаты и технические разработки в новое лечение мышечной дистрофии, и способствовать основному, переводному, и клиническому исследованию. Центр Wellstone Зутвестерна UT сосредотачивается на мышечной дистрофии Duchenne.
«Недавние инновационные открытия из лаборатории Олсона, использование редактирования генома, чтобы исправить генетическую мутацию, которая вызывает DMD, ускорило гонку, чтобы найти лекарство от этой смертельной болезни», сказал доктор Прэдип Мэммен, Адъюнкт-профессор внутренней медицины и Соруководитель Центра UTSW Wellstone. «Проблема теперь находится перед исследователями Центра Wellstone, чтобы перевести эти открытия в модели мыши DMD в терапию для пациентов с DMD».